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由于我国炼化工业经济的飞速发展,工业废水对环境的污染导致许多居民饮用水安全受到严重威胁。为遏止工业废水对环境的污染态势,国家“十二五”水专项专门对石化工业清洁生产投入科研力量。本论文基于水专项子课题“辽河流域重点工业集聚区节水减排清洁生产技术集成研究和示范(2012ZX07202-001)”。本论文基于炼化废水水质水量变化大,水体中有机物及氮源污染严重的特点,进行了炼化废水处理技术的研究,采用在好氧池填装填料的方法,用接触氧化法改良A/O(缺氧-好氧生物脱氮)工艺,并将其与BAF(曝气生物滤池)工艺进行耦合联用。分为小试试验,中试试验与工程方案研究。小试试验共分三阶段进行。第一阶段,好氧池填装填料与未填装填料的改良A/O对比试验。第二阶段,三种类型填料填装好氧池的改良A/O对比试验。第三阶段,好氧池填装弹性填料的条件下,填料投加率分别为40%,50%,60%,70%与水力停留时间分别为4+2h,6+3h,8+4h时改良A/O-BAF对炼化废水的处理效能的研究。中试试验,在好氧池填装弹性填料,投加率为60%,水力停留时间为6+3h,进行启动后20天监测进出水水质的适应性研究。并进行了初步工程方案设计研究试验结果表明,将接触氧化法用于对A/O工艺进行改良,启动时间缩短18%,进水增加50%浓度后,抗冲击负荷能力较好。COD去除率达80%提高10%,氨氮去除率达93%提高10%,总氮去除率达71%提高15%。弹性填料作为A/O好氧池的装填填料更为合适,其对COD的去除率较高达82%,高出组合填料5%左右,高出悬浮球填料15%左右。弹性填料和组合填料总氮去除率均可达70%,高出悬浮球填料10%,其中组合填料的抗冲击负荷能力较低,在增加进水浓度后,总氮去除率下降。弹性填料恢复最快,抗冲击负荷较好,组合填料挂膜较厚易结块,悬浮球填料则不易挂膜。其中弹性填料投加率在60%为宜,此时COD,氨氮,总氮去除率分别为82%,90%,68%左右。水力停留时间(A/O+BAF)在6+3h为宜,此时COD,氨氮,总氮去除率分別为87%,92%,70%左右。应用小试试验的工艺参数,扩大试验规模后,组合工艺对COD,氨氮,总氮去除率分别在90%左右,90%以上,70%左右。BAF出水COD,氨氮,总氮浓度分别达到低于50mg/l,5mg/l之内,10到15mg/l。运行效能较良好,总体出水均达到《辽宁省污水综合排放标准》(DB21/1627-2008)。另外,BAF去除率的波动主要受A/O出水浓度的波动的影响,提高A/O的出水效果,有利于提高BAF的出水效果。通过小试与中试研究结论,应用改良A/O-BAF工艺作为工艺的生化处理单元,采用弹性填料填装在好氧池中,填料投加率采用60%,水力停留时间采用6+3h,应用于某炼化水厂的老旧污水处理站进行初步改造方案设计,作为实际工程设计的参考。改良后的A/O工艺对炼化废水处理具有较好的综合效能。解决了A/O工艺生物污泥龄达不到标准,溶解氧浓度梯度大及反应不完全的问题,使得微生物在好氧池内有更好的活性与代谢效率,微生物种类更趋于高级,具有更好的生存能力。另外,填料周围丝状菌的大量繁殖形成一个密集的膜状菌胶体,对污水也有一定的截留过滤作用。对部分老旧水厂用于提高处理炼化废水的出水效果以期达到国家最新排放标准的改造项目,具有很大的经济效益与技术发展前景。